소프트웨어 아키텍처의 역사적 발전
소프트웨어 엔지니어링 분야는 새로운 문제와 요구 사항에 대응하여 지속적으로 발전해 왔습니다. 이러한 발전으로 인해 다양한 소프트웨어 아키텍처 설계가 개발되어 시간이 지남에 따라 다양한 시스템 특성과 과제의 요구 사항을 충족했습니다.
소프트웨어 아키텍처 디자인의 역사는 소프트웨어 시스템이 상대적으로 단순하고 매우 특정한 작업을 위해 만들어졌던 프로그래밍 초기로 거슬러 올라갑니다. 시간이 지남에 따라 복잡성이 증가하고 확장 가능하고 유지 관리가 가능하며 유연한 시스템에 대한 필요성으로 인해 수많은 소프트웨어 아키텍처 스타일이 등장했습니다.
이 기사에서는 모놀리식, 서비스 지향(SOA), 마이크로서비스 및 서버리스 접근 방식을 포함하여 다양한 소프트웨어 아키텍처 설계의 역사적 발전과 주요 장단점을 살펴봅니다. 이러한 디자인이 어떻게 진화했는지 이해하면 개발자와 설계자가 애플리케이션에 적합한 아키텍처를 선택할 때 더 많은 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.
모놀리식 소프트웨어 아키텍처
소프트웨어 개발 초기 단계에서 모놀리식 아키텍처는 가장 일반적인 접근 방식이었습니다. 모놀리식 아키텍처는 사용자 인터페이스, 비즈니스 논리 및 데이터 액세스와 같은 모든 구성 요소가 단일 프로세스 내에서 실행되는 단일 계층의 긴밀하게 결합된 독립형 소프트웨어 시스템을 나타냅니다. 이 디자인 스타일은 단순함이 특징이며 효율적인 코드 실행을 허용합니다. 그러나 소프트웨어 시스템이 복잡해짐에 따라 모놀리식 아키텍처의 한계가 분명해졌습니다. 모놀리식 아키텍처는 유지 관리, 확장 및 발전이 어려웠습니다. 모놀리식 아키텍처와 관련된 몇 가지 주요 과제는 다음과 같습니다.
- 확장성: 모놀리식 아키텍처에서 애플리케이션 확장에는 전체 시스템 복제가 포함됩니다. 이 프로세스는 자원 집약적이고 비용이 많이 들며 유연하지 않을 수 있습니다.
- 유지 보수성: 코드베이스의 크기가 증가함에 따라 시스템을 효과적으로 유지 관리하기가 더 어려워집니다. 이 문제는 여러 개발자가 동일한 코드베이스에서 작업할 때 악화되어 버그 및 충돌 가능성이 높아집니다.
- 배포: 이 아키텍처에서는 사소한 코드 변경에도 전체 시스템을 재배포해야 하므로 가동 중지 시간과 오류 위험이 증가합니다.
- 기술적 종속: 모놀리식 아키텍처는 단일 기술 스택에 크게 의존하는 경우가 많기 때문에 완전한 시스템 재작성 없이는 새로운 기술이나 접근 방식으로 전환하기 어렵습니다.
이러한 문제를 극복하기 위해 서비스 지향 아키텍처(SOA)라는 새로운 아키텍처 스타일이 솔루션으로 등장했습니다.
서비스 지향 아키텍처(SOA)
서비스 지향 아키텍처(SOA)는 모놀리식 아키텍처의 한계에 대응하여 발전한 아키텍처 설계 개념입니다. 이 접근 방식에서 소프트웨어 시스템의 기능은 잘 정의된 인터페이스를 통해 서로 통신하는 독립적으로 배포 가능한 서비스 집합으로 구성됩니다. 이 디자인 스타일을 사용하면 응용 프로그램을 다양한 방식으로 재사용 및 결합할 수 있는 느슨하게 결합된 모듈식 구성 요소로 구축할 수 있습니다. 서비스 지향 아키텍처의 주요 이점 중 일부는 다음과 같습니다.
- 확장성: SOA는 수요에 따라 개별 서비스를 독립적으로 확장할 수 있으므로 더 큰 수평적 확장성을 허용합니다.
- 유지 관리: 서비스의 모듈식 특성으로 인해 전체 시스템에 영향을 주지 않고 문제를 쉽게 격리 및 수정하고 개별 구성 요소를 업데이트할 수 있습니다.
- 재사용성: SOA는 여러 애플리케이션에서 활용할 수 있는 재사용 가능한 서비스의 생성을 촉진하여 작업의 중복을 줄이고 일관성을 촉진합니다.
- 유연성: 표준화된 인터페이스를 기반으로 하는 SOA는 기본 기술을 전환하거나 새로운 기능을 통합하거나 기존 서비스를 교체하는 것을 더 쉽게 만듭니다.
SOA의 이점에도 불구하고 이 아키텍처 스타일을 구현하는 데는 다음과 같은 고유한 문제가 있습니다.
- 복잡성 증가: SOA의 분산 특성으로 인해 서비스 검색, 조정 및 통신 측면에서 복잡성이 발생할 수 있습니다.
- 성능 오버헤드: 서비스 간의 메시징 및 데이터 직렬화로 인해 기존의 모놀리식 아키텍처에 비해 대기 시간 및 성능 오버헤드가 증가할 수 있습니다.
- 보안: .SOA는 더 큰 공격 표면을 나타냅니다. 각 서비스는 잠재적인 위협으로부터 보호되어야 합니다.
이미지 출처: 위키백과
SOA가 직면한 일부 문제에 대한 응답으로 개발자와 설계자는 이러한 문제를 해결하기 위해 마이크로 서비스라는 또 다른 아키텍처 스타일로 전환했습니다.
마이크로서비스 아키텍처
마이크로서비스 아키텍처는 모놀리식 및 서비스 지향 아키텍처의 한계를 해결하려는 소프트웨어 개발에 대한 고급 접근 방식입니다. 마이크로서비스 아키텍처에서 애플리케이션은 느슨하게 결합되고 서로 독립적으로 개발, 배포 및 확장될 수 있는 작고 독립적인 서비스 모음으로 구성됩니다. 각 서비스에는 일반적으로 자체 코드베이스, 저장소 및 배포 파이프라인이 있어 개발 프로세스 에서 높은 수준의 유연성과 자율성을 허용합니다.
마이크로서비스 아키텍처의 주요 이점 중 하나는 향상된 확장성입니다. 각 서비스를 독립적으로 확장할 수 있으므로 팀은 추가 용량이 필요한 서비스만 확장하여 리소스와 비용을 더 잘 관리할 수 있습니다. 또한 수요가 없을 때 활용도가 낮은 서비스를 축소할 수 있으므로 하드웨어 및 클라우드 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있습니다.
마이크로서비스 사용의 또 다른 이점은 내결함성입니다. 개별 서비스가 실패하더라도 다른 서비스가 계속해서 독립적으로 작동할 수 있으므로 전체 애플리케이션이 중단되는 것은 아닙니다. 이러한 탄력성은 마이크로서비스 기반 애플리케이션의 안정성을 높이고 다운타임이 덜 발생하도록 합니다.
마이크로서비스 아키텍처는 또한 개발 팀 의 더 나은 조직 및 관리를 지원합니다. 관심사와 책임의 분리로 인해 팀은 유지 관리하는 서비스 라인에 따라 분할되어 자율적으로 작업하고 특정 응용 분야에 집중할 수 있습니다. 이를 통해 여러 팀이 상호 종속성으로 인한 병목 현상 없이 병렬로 작업할 수 있으므로 개발 주기가 더 빨라집니다.
마이크로서비스 아키텍처의 유연성은 또한 기술 다양성을 테이블에 제공합니다. 각 서비스는 서로 다른 기술을 사용할 수 있으므로 팀은 당면한 작업에 가장 적합한 도구와 프레임워크를 선택할 수 있습니다. 그 결과 전반적으로 더 효율적이고 성능이 뛰어난 소프트웨어 솔루션이 될 수 있습니다.
그러나 마이크로서비스 아키텍처에는 고유한 문제가 있습니다. 분산 시스템의 복잡성 증가는 특히 모니터링, 로깅 및 보안과 관련하여 관리하기 어려울 수 있습니다. 또한 서비스 수가 증가함에 따라 서비스 간의 일관성 및 상호 운용성을 유지하는 것이 어려워질 수 있으며, 이는 전체 시스템 유지에 기술적 부채 및 어려움으로 이어질 수 있습니다.
서버리스 아키텍처
서버리스 아키텍처는 개발자가 기본 서버를 관리하지 않고 애플리케이션을 구축하고 배포할 수 있도록 하는 소프트웨어 개발의 비교적 새로운 패러다임입니다. 서버리스 아키텍처에서 개발자는 클라우드 서비스 제공업체에 의존하여 필요에 따라 컴퓨팅 리소스를 자동으로 할당하고 관리합니다. 서버가 여전히 프로세스에 관련되어 있으므로 "서버리스"라는 용어는 다소 오해의 소지가 있습니다. 그러나 서버 리소스 관리 책임은 개발자에서 클라우드 공급자로 이전됩니다.
서버리스 아키텍처의 주요 이점은 비용 효율성과 손쉬운 확장성에 있습니다. 서버리스 플랫폼에 구축된 애플리케이션에는 종량제 가격 모델이 있는 경우가 많습니다. 즉, 사용자는 사용한 컴퓨팅 리소스에 대해서만 비용을 지불합니다. 이는 특히 가변적인 워크로드 또는 예측할 수 없는 수요가 있는 애플리케이션의 경우 상당한 비용 절감으로 이어질 수 있습니다.
서버리스 아키텍처를 사용하면 클라우드 공급자가 수요 증가에 대응하여 추가 리소스를 할당할 수 있으므로 애플리케이션이 자동으로 쉽게 확장될 수 있습니다. 이러한 수준의 자동 확장 기능은 기존 서버 기반 아키텍처에서 달성하고 유지하기가 더 어렵습니다.
또한 서버리스 아키텍처는 서버 리소스 관리와 관련된 복잡성과 상용구 코드를 숨김으로써 개발 프로세스를 간소화할 수 있습니다. 이러한 단순화를 통해 개발자는 애플리케이션의 핵심 기능에 집중할 수 있으므로 개발 주기가 단축되고 시장 출시 시간이 단축될 수 있습니다.
장점에도 불구하고 서버리스 아키텍처에는 단점도 있습니다. 지연 시간이 짧은 고성능 애플리케이션은 기능 초기화로 인한 잠재적인 오버헤드와 개발자가 기본 인프라에 대해 갖는 제한된 제어로 인해 서버리스 환경에 적합하지 않을 수 있습니다. 또한 서버리스 아키텍처는 다른 클라우드 공급자나 온프레미스 환경으로의 마이그레이션이 어렵거나 시간이 많이 소요될 수 있으므로 애플리케이션을 벤더 종속에 더욱 취약하게 만들 수 있습니다.
로우코드 및 No-Code 플랫폼의 영향
신속한 애플리케이션 개발에 대한 수요가 증가함에 따라 로우코드 및 노코드 플랫폼이 광범위한 코딩 전문 지식 없이도 소프트웨어 솔루션을 만들 수 있는 강력한 도구로 부상했습니다. 이러한 플랫폼은 아키텍처 복잡성을 추상화하고 응용 프로그램 생성을 위한 시각적 디자인 인터페이스를 제공하여 소프트웨어 개발 프로세스를 단순화합니다. low-code 및 no-code 도구를 활용함으로써 비프로그래머 또는 시민 개발자는 개발 프로세스에 기여하여 더 많은 사람들이 애플리케이션 개발에 더 쉽게 접근하고 효율적으로 만들 수 있습니다.
시장에서 선도적인 no-code 플랫폼 중 하나는 사용자가 사용자 친화적인 시각적 인터페이스를 통해 백엔드, 웹 및 모바일 애플리케이션을 만들 수 있는 AppMaster 입니다. AppMaster 통해 사용자는 데이터 모델을 시각적으로 생성하고, 비즈니스 프로세스를 설계하고, REST API endpoints 개발할 수 있습니다.
Low-code no-code 플랫폼은 프로세스를 단순화하고 일반 개발자에게 권한을 부여하여 소프트웨어 아키텍처 설계에 상당한 영향을 미칩니다. 또한 이러한 플랫폼은 회사가 애플리케이션 개발에 필요한 시간과 리소스를 줄여 전체 프로세스를 보다 비용 효율적이고 효율적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 low-code 및 no-code 플랫폼에는 특히 기존 소프트웨어 개발 방법이 제공하는 사용자 지정 및 유연성과 관련하여 특정한 제한이 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 플랫폼에 구축된 애플리케이션은 고유한 아키텍처 솔루션이나 기존 인프라와의 긴밀한 통합이 필요한 고도로 전문화되고 성능이 중요한 사용 사례에는 적합하지 않을 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 기업이 애플리케이션을 개발하기 위해 보다 효율적이고 비용 효율적인 방법을 모색함에 따라 low-code 및 no-code 플랫폼을 채택하는 것이 거의 확실하게 성장할 것입니다. 자동화, 인공 지능 및 기타 기술의 발전으로 이러한 플랫폼의 기능이 계속 확장되어 소프트웨어 아키텍처 설계의 새로운 가능성이 열릴 것입니다.
소프트웨어 아키텍처 설계의 미래 방향
기술이 계속 진화하고 새로운 트렌드가 등장함에 따라 소프트웨어 아키텍처 세계도 계속해서 진화할 것입니다. 이 섹션에서는 AI 기반 접근 방식, 보안에 대한 초점, 사물 인터넷(IoT) 장치와 에지 컴퓨팅의 통합을 포함하여 소프트웨어 아키텍처 설계의 잠재적인 미래 방향에 대해 논의합니다.
AI 기반 아키텍처 및 개발
인공 지능(AI)은 소프트웨어 아키텍처 설계 및 개발에서 점점 더 중요해질 것입니다. AI를 활용하여 성능 병목 현상 또는 보안 취약성 식별과 같은 아키텍처 설계의 다양한 측면을 최적화하고 자동화할 수 있습니다. 또한 AI는 코드 생성을 지원하여 개발자가 높은 수준의 아키텍처 패턴 설계에 더 집중할 수 있도록 합니다. 또한 기계 학습 알고리즘과 신경망을 사용하여 변화하는 환경 조건과 사용자 요구 사항에 따라 구성 요소와 시스템 구성을 동적으로 조정할 수 있는 자체 적응형 소프트웨어 아키텍처의 출현을 기대할 수 있습니다.
보안 및 개인 정보 보호 강조
디지털 세계가 더욱 상호 연결됨에 따라 보안 및 개인 정보 보호 문제가 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 미래의 소프트웨어 아키텍처는 데이터 보안, 구성 요소 간의 안전한 통신 허용, 사용자 정보의 개인 정보 보호를 강조해야 합니다. 이는 소프트웨어 시스템의 아키텍처 구성 요소 전반에 걸쳐 고급 암호화, 인증 및 권한 부여 방법의 통합으로 이어질 것입니다. 또한 GDPR 및 CCPA 와 같은 데이터 보호 규정에 대한 인식과 시행이 증가함에 따라 소프트웨어 설계자는 조직이 이러한 요구 사항을 준수할 수 있도록 하는 시스템을 설계해야 합니다. 여기에는 데이터 액세스 제어 메커니즘, 데이터 보존 정책 및 사용자 정보 수집, 저장 및 처리의 투명성 구현이 포함됩니다.
IoT 통합 및 에지 컴퓨팅
사물 인터넷(IoT)의 부상과 네트워크 에지에서의 실시간 데이터 처리에 대한 수요 증가는 소프트웨어 아키텍처 설계 방식에 영향을 미칠 것입니다. 전 세계적으로 수십억 개의 IoT 장치가 연결될 것으로 예상됨에 따라 다양한 장치와 중앙 집중식 시스템 간의 원활한 통신 및 통합을 가능하게 하는 소프트웨어 아키텍처가 점점 더 중요해질 것입니다. 데이터 처리가 데이터 소스(즉, IoT 장치)에 더 가깝게 수행되는 에지 컴퓨팅은 소프트웨어 아키텍처에서 더욱 통합적인 부분이 될 것입니다. 결과적으로 설계자는 다양한 위치에서 데이터를 관리 및 처리하고, IoT 장치와 클라우드 플랫폼 간에 데이터를 효율적으로 전송하고, 처리된 데이터를 기반으로 실시간 의사 결정이 가능한 시스템을 설계해야 합니다.
로우코드 및 No-Code 플랫폼의 역할
AppMaster 와 같은 Low-code 및 노코드 플랫폼은 기술적 배경이 거의 또는 전혀 없는 개인이 웹, 모바일 및 백엔드 애플리케이션을 구축할 수 있도록 함으로써 소프트웨어 개발을 민주화했습니다. 이러한 플랫폼은 소프트웨어 아키텍처 설계의 미래를 형성하는 데 계속해서 중요한 역할을 할 것입니다. 기본 아키텍처의 복잡성을 추상화함으로써 low-code 및 no-code 플랫폼은 신속한 애플리케이션 개발을 촉진하고 기술 부채를 최소화합니다. 또한 IT 팀은 더 높은 수준의 설계 결정에 더 집중하고 더 큰 비즈니스 가치를 제공할 수 있습니다. 이러한 플랫폼의 채택이 증가함에 따라 소프트웨어 애플리케이션을 설계, 개발 및 배포하기 위한 시각적 및 대화형 도구를 제공하는 더 많은 통합 개발 환경(IDE)을 기대할 수 있습니다. low-code 및 no-code 플랫폼이 발전함에 따라 새로운 아키텍처 패러다임에 대한 지원과 고급 기능을 통합하여 소프트웨어 개발 프로세스를 더욱 단순화할 것입니다.
소프트웨어 아키텍처의 미래는 기술의 지속적인 발전에 힘입어 흥미롭고 역동적인 공간입니다. 새로운 트렌드를 따라잡고 소프트웨어 디자인 패턴에 미치는 영향을 이해함으로써 설계자는 진화하는 비즈니스 요구 사항을 충족하는 강력하고 안전하며 확장 가능한 시스템을 만들 수 있는 더 나은 위치에 있게 됩니다.
